EP0670504A1 - Steuereinrichtung und Verfahren zur berührungslosen Steuerung einer Anlage, insbesondere Sanitäranlage - Google Patents

Steuereinrichtung und Verfahren zur berührungslosen Steuerung einer Anlage, insbesondere Sanitäranlage Download PDF

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EP0670504A1
EP0670504A1 EP95810104A EP95810104A EP0670504A1 EP 0670504 A1 EP0670504 A1 EP 0670504A1 EP 95810104 A EP95810104 A EP 95810104A EP 95810104 A EP95810104 A EP 95810104A EP 0670504 A1 EP0670504 A1 EP 0670504A1
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EP
European Patent Office
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receiver
signals
transmitter
receiving device
diode
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EP0670504B2 (de
EP0670504B1 (de
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Alex Mauerhofer
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Geberit Technik AG
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Geberit Technik AG
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/46—Indirect determination of position data
    • G01S17/48—Active triangulation systems, i.e. using the transmission and reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E03D—WATER-CLOSETS OR URINALS WITH FLUSHING DEVICES; FLUSHING VALVES THEREFOR
    • E03D5/00—Special constructions of flushing devices, e.g. closed flushing system
    • E03D5/10—Special constructions of flushing devices, e.g. closed flushing system operated electrically, e.g. by a photo-cell; also combined with devices for opening or closing shutters in the bowl outlet and/or with devices for raising/or lowering seat and cover and/or for swiveling the bowl
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
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    • G—PHYSICS
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    • G01V8/00—Prospecting or detecting by optical means
    • G01V8/10—Detecting, e.g. by using light barriers
    • G01V8/12—Detecting, e.g. by using light barriers using one transmitter and one receiver
    • G01V8/14—Detecting, e.g. by using light barriers using one transmitter and one receiver using reflectors

Definitions

  • the invention relates to an electronic control device for the contactless control of a system, for example a sanitary system, in particular a urinal, with at least one transmitter for emitting directional light signals, and a receiving device which receives signals reflected from a touch object and feeds a circuit acting on the system.
  • the invention also relates to a method for the contactless control of a system.
  • Electronic control devices of this type are known in particular in the case of sanitary facilities. They are increasingly being used in this area, on the one hand in the public area for hygienic reasons, and on the other hand generally to reduce water consumption.
  • Such control devices for contactless actuation of washing systems are also known. These are based on an infrared sensor system. These have an infrared transmitter working with constant, pulsed radiation power, which is set so that the wash basin is not detected by an infrared receiver working with adjustable sensitivity, but an object in the intermediate area, e.g. one hand.
  • CH-A-646 766 has disclosed a contactless control device which has an infrared light sensor which is installed in a water outlet. When a hand is inserted into the detection zone of the light button, it responds. The detection zone is the overlap area between a transmitting and a receiving lobe. The transmission power of the infrared radiator is constant. To hide an existing background, the range of the system is limited accordingly.
  • CH-A-651 143 has disclosed a contactless electrical control device in which two signal transmitters are arranged at a distance from one another and are activated alternately. In the vicinity of the signal generator In addition, two receivers are arranged, which are switched so that a valve arranged in the water guide is only opened when reflections of the signals from both signal transmitters are received. Since both two transmitters and two receivers are necessary, this control device is comparatively complex and the energy consumption is comparatively high.
  • a control device which has a radar probe is known for controlling the flushing of a urinal.
  • This probe is directional and responds to a forward movement as well as a subsequent movement away.
  • This device is also comparatively complex.
  • the invention has for its object to provide a control device of the type mentioned, which has a simpler electrical and mechanical structure and which is still functionally reliable and also inexpensive to manufacture.
  • the control device should be particularly suitable for controlling sanitary facilities and in particular a urinal.
  • the object is achieved in that the transmitter and the receiving device form an optical triangulation arrangement, with reflections from this background and from a predetermined detection area being received in order to mask out a background. Reflections are thus also taken into account in the control device according to the invention, which have their origin outside the predetermined detection range. This makes it possible to precisely define the detection area.
  • the electrical and mechanical construction of the control device according to the invention is very simple since only a transmitter and a receiver are required.
  • the control device can, for example, be accommodated behind a cover plate in a wall niche.
  • the method according to the invention is characterized in that the receiving device simultaneously receives reflected signals from a predetermined detection area and signals from an area forming a background, and that the difference between the two signals is formed to mask out the background.
  • the signals are thus subtracted from at least two receivers, so that a well-defined switching point is ensured even with a comparatively dark touch object.
  • a particularly cost-effective and simple implementation of the control device according to the invention results when the receiving device has a differential diode and a diffusely reflected portion of a light spot on the touch object is imaged on this differential diode by means of a lens.
  • a reference receiver is arranged at a distance from the receiving device, and to prevent a circuit from being switched due to mirroring, switching is only carried out when the receiver and the reference receiver each receive a signal.
  • the receiver and the reference receiver In the case of a diffuse reflection to be detected, the receiver and the reference receiver always receive a signal, but in the case of a specular reflection to be excluded, only the receiver or the reference receiver.
  • a diode is provided for the foreground suppression, which receives reflections in the vicinity of the transmitter.
  • the control device according to the invention is particularly suitable for controlling a urinal. However, applications in other areas are also conceivable.
  • Fig. 1 shows a urinal 14 which is attached to a building wall 15.
  • a urinal 14 For flushing the urinal 14, it is connected to a water pipe 13.
  • a flush valve 12 installed in line 13
  • the flush is opened or closed on the basis of a control signal from a control device 34.
  • the control device 34 is accommodated, for example, behind a cover 7 in a niche 35 in the building wall 15.
  • An electrical line 36 connects a control unit 11 of the control device 34 to the flush valve 12.
  • the control device 34 has a transmission lens 10 which is fastened in an opening 38 of the cover 7.
  • a transmitter 6 is arranged behind this transmission lens 10 and is connected to the control unit 11 via a line 39.
  • the transmitter 6 is preferably a light diode that generates infrared light pulses.
  • the minimum detection power of the transmitter 6 is measured and the reflection properties of the background are tracked, as shown in FIG Swiss patent application No. 01955 / 93-6 is explained in more detail.
  • the energy consumption is very small, so that the device can be operated for about two years by means of a battery, not shown here.
  • the control device also has a receiving lens 8, which is fastened at a distance from the transmitting lens 10 in an opening 40 of the cover 7.
  • a reception device 37 with a first receiver 1 and a second receiver 2 is arranged behind the lens 8, somewhat offset downwards.
  • the receivers 1 and 2 are preferably conventional receiving diodes which, as shown in FIG. 1, are arranged next to one another at different distances from the transmitter 6 in a plane parallel to the cover 7.
  • the transmitter 6 transmits directional signals 20 going away from the wall 15. If a user is now in a detection area 31, the signals 20 generate a light spot on this, not shown here, which is diffusely reflected.
  • the receiving lens 8 receives a portion 23 of this diffusely reflected radiation and images it on the second receiver 2.
  • a light spot on the user is also diffusely reflected.
  • the reflected radiation component received by the receiving lens 8 is here, however, supplied to the first receiver 1 and the second receiver 2 essentially in equal parts.
  • the radiation imaged by the receiving lens 8 is mainly fed to the first receiver 1.
  • FIG. 2 shows in the arrangement according to FIG. 1 with a curve S1 the intensity y of the signals at the receiver 1 as a function of the distance x of a probe object from the transmitter 6 and with curve S2 accordingly the intensity of the signals at the receiver 2.
  • the signals at the receiver 1 are at a distance that is greater than the distance of the switching point 17 from the transmitter 6, higher than the intensity of the signals at the receiver 2. If the distance of the probe object from the transmitter 6 is shorter than the distance from the switching point 17, conversely, the signals at the receiver 2 are larger than at the receiver 1.
  • the switching point 17 can then be clearly recognized even with relatively dark touch objects if the signals from the receivers 1 and 2 are subtracted.
  • the receiving device 37 can also have more than two receivers or diodes if a division into further areas is desired.
  • a third receiver 3 is provided, which is also arranged behind the cover 7 at a distance from the receiving device.
  • This receiver 3 which can also be a diode, mainly receives signals that are in a foreground 19.
  • this third receiver 3 it is possible to recognize touch objects in the blind area. To obtain a defined blind area for very bright objects, the signals from receivers 1 and 3 are added.
  • the receiving device 37 has a further receiving lens 9, which is fastened at a distance from the transmitting lens 10 in an opening 41 of the cover 7.
  • a reference receiver 5 is arranged behind this further receiving lens 9. If there is now a mirror 25 in the background, which is oriented essentially at right angles to the optical axis of the transmitter 6, signals from the transmitter 6 are reflected by the mirror 25 to the receiving lens 9. These reflected signals are imaged by the lens 9 on the reference receiver 5, which feeds the corresponding signals to the control unit 11. Since the reflections of the mirror 25 are now not diffuse, the receiving device 37 does not receive any signals due to the reflections of the mirror 25. If a mirror 26 is now inclined toward the receiving device 37, only the receiving device 37 receives signals, but not the reference receiver 5.
  • the receiving device 37 also receives the reference receiver 5 signals at the same time.
  • the simultaneous detection of the reflected light in both receivers 37 and 5 can thus be used as a condition for the detection of a valid touch object in this embodiment.
  • the receiving device 37 has a first receiver 1, a second receiver 2 and a third receiver 3 next to one another.
  • the receivers 2 and 3 are connected in parallel in order to obtain a larger active area.
  • the receivers 1 and 2, 3, on the other hand, are connected to one another in order to enable background suppression from a distance of 29, for example from 45 cm. If there is a scanning object at a distance 29, the image point on the receivers 1, 2 and 3 is such that the same amount of light hits the two receivers connected to one another, and the difference is therefore zero. If a touch object is at a greater distance, the difference mentioned is always negative or zero.
  • the control unit 11 opens the valve 12. If a touch object is at a distance that is smaller than a distance 27, for example 5 cm, this is hidden by the fourth receiver 4. This receiver 4 is connected in parallel to the receiver 1. In this close scanning range, the difference is again negative and the receiving device accordingly 37 switched off. If there is a touch object in this near area, the purge valve 12 remains closed, for example.
  • the operation of the reference receiver 5 is explained above.
  • the use of the control device according to the invention is not limited to the control of a urinal or other sanitary device.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektronische Steuereinrichtung zur berührungslosen Steuerung einer Anlage, beispielsweise einer sanitären Anlage, insbesondere eines Urinals, mit wenigstens einem Sender (6) zur Abgabe gerichteter Lichtsignale, und einer Empfangsvorrichtung (37). Die Empfangsvorrichtung (37) nimmt an einem Tastobjekt (16,17,18) reflektierte Signale (21,22,23) auf und führt diese einer auf die Anlage (12-14) einwirkenden Schaltung (11) zu. Der Sender (6) und die Empfangsvorrichtung (37) bilden eine optische Triangulationsanordnung, wobei zur Ausblendung eines Hintergrundes Reflexionen (21) aus diesem Hintergrund und aus einem vorbestimmten Erfassungsbereich empfangen werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine elektronische Steuereinrichtung zur berührungslosen Steuerung einer Anlage, beispielsweise einer sanitären Anlage, insbesondere eines Urinals, mit wenigstens einem Sender zur Abgabe gerichteter Lichtsignale, und einer Empfangsvorrichtung, die an einen Tastobjekt reflektierte Signale aufnimmt und einer auf die Anlage einwirkenden Schaltung zuführt. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur berührungslosen Steuerung einer Anlage.
  • Elektronische Steuereinrichtungen dieser Art sind insbesondere bei sanitären Anlagen bekannt. Sie kommen auf diesem Gebiet zusehens mehr zur Anwendung, einerseits im öffentlichen Bereich aus hygienischen Gründen, andererseits generell zur Reduktion des Wasserverbrauchs.
  • Bekannt sind auch solche Steuereinrichtungen zur berührungslosen Betätigung von Waschanlagen. Diese basieren auf einer Infrarot-Sensorik. Diese weisen einen mit konstanter, impulsförmiger Strahlungsleistung arbeitenden Infrarotsender auf, der so eingestellt wird, dass das Waschbecken von einem mit einstellbarer Empfindlichkeit arbeitenden Infrarotempfänger nicht erfasst wird, wohl aber ein im Zwischenbereich befindlicher Gegenstand, z.B. eine Hand. So ist beispielsweise durch die CH-A-646 766 eine berührungslose Steuereinrichtung bekannt geworden, die einen Infrarot-Lichttaster aufweist, der in einem Wasserauslauf eingebaut ist. Bei der Einführung einer Hand in die Erfassungszone des Lichttasters spricht dieser an. Die Erfassungszone ist der Ueberschneidungsbereich zwischen einer Sende- und einer Empfangskeule. Die Sendeleistung des Infrarotstrahlers ist dabei konstant. Zur Ausblendung eines vorhandenen Hintergrundes wird die Reichweite des Systems entsprechend begrenzt.
  • Weiter ist durch die CH-A-651 143 eine berührungslose elektrische Steuereinrichtung bekannt geworden, bei der zwei im Abstand zueinander angeordnete Signalgeber vorgesehen sind, die abwechselnd aktiviert werden. In der Umgebung der Signalgeber sind zudem zwei Empfänger angeordnet, die so geschaltet sind, dass nur dann ein in der Wasserführung angeordnetes Ventil geöffnet wird, wenn Reflexionen der Signale beider Signalgeber empfangen werden. Da sowohl zwei Sender als auch zwei Empfänger notwendig sind, ist diese Steuereinrichtung vergleichsweise aufwendig und der Energieverbrauch vergleichsweise hoch.
  • Schliesslich ist zur Steuerung der Spülung eines Urinals eine Steuereinrichtung bekannt, die eine Radarsonde aufweist. Diese Sonde ist richtungserkennend und spricht auf eine Hinbewegung als auch auf eine nachfolgende Wegbewegung an. Auch diese Einrichtung ist vergleichsweise aufwendig.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung der genannten Art zu schaffen, die einen einfacheren elektrischen und mechanischen Aufbau aufweist und die dennoch funktionssicher und zudem kostengünstiger herstellbar ist. Die Steuereinrichtung soll sich besonderes zur Steuerung von Sanitäranlagen und insbesondere eines Urinals eignen.
  • Die Aufgabe ist bei einer gattungsgemässen Steuereinrichtung dadurch gelöst, dass der Sender und die Empfangsvorrichtung eine optische Triangulationsanordnung bilden, wobei zur Ausblendung eines Hintergrundes Reflexionen aus diesem Hintergrund und aus einem vorbestimmten Erfassungsbereich empfangen werden. Bei der erfindungsgemässen Steuereinrichtung werden somit auch Reflexionen berücksichtigt, die ausserhalb des vorbestimmten Erfassungsbereichs ihren Ursprung haben. Dadurch ist es möglich, den Erfassungsbereich exakt zu definieren. Der elektrische und mechanische Aufbau der erfindungsgemässen Steuereinrichtung ist sehr einfach, da lediglich ein Sender und ein Empfänger erforderlich ist. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise hinter einer Abdeckplatte in einer Wandnische untergebracht werden.
  • Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangsvorrichtung gleichzeitig reflektierte Signale aus einem vorbestimmten Erfassungsbereich und Signale aus einem einen Hintergrund bildenden Bereich empfängt und dass zur Ausblendung des Hintergrundes die Differenz beider Signale gebildet wird. Es werden somit die Signale von wenigstens zwei Empfängern subtrahiert, so dass auch bei einem vergleichsweise dunklen Tastobjekt ein gut definierter Schaltpunkt gewährleistet ist. Eine besonders kostengünstig und einfache Realisierung der erfindungsgemässen Steuereinrichtung ergibt sich dann, wenn die Empfangsvorrichtung eine Differentialdiode aufweist und ein diffus reflektierter Anteil eines Lichtflecks auf dem Tastobjekt mittels einer Linse auf diese Differentialdiode abgebildet wird.
  • Störungen durch Reflexionen an einem Spiegel werden dann wirksam vermieden, wenn gemäss einer Weiterbildung der Erfindung im Abstand zur Empfangsvorrichtung ein Referenzempfänger angeordnet ist, und zur Verhinderung einer Schaltung aufgrund einer Spiegelung nur dann geschaltet wird, wenn der Empfänger und die Referenzempfänger jeweils ein Signal empfangen. Bei einer zu erfassenden diffusen Reflexion empfangen immer der Empfänger und der Referenzempfänger ein Signal, bei einer auszuschliessenden spiegelnden Reflexion jedoch nur der Empfänger oder der Referenzempfänger.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zur Vordergrundausblendung eine Diode vorgesehen, die Reflexionen im Nahbereich des Senders empfängt.
  • Die erfindungsgemässe Steuereinrichtung eignet sich insbesondere zur Steuerung eines Urinals. Denkbar sind jedoch auch Anwendungen auf anderen Gebieten.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    schematisch eine erfindungsgemässe Steuereinrichtung an einem Urinal,
    Fig. 2
    eine Darstellung der Intensität der Signale an einem ersten Empfänger und der Signale an einem zweiten Empfänger in Abhängigkeit des Abstandes der Reflexion vom Sender,
    Fig. 3
    schematisch eine Variante der erfindungsgemässen Steuereinrichtung,
    Fig. 4
    eine Darstellung gemäss Fig. 2, jedoch angepasst an die Ausführung gemäss Fig. 3,
    Fig. 5
    schematisch eine weitere Variante der erfindungsgemässen Steuereinrichtung, und
    Fig. 6
    eine schematische Darstellung der Hintergrundausblendung sowie der Vordergrundausblendung bei einer erfindungsgemässen Steuereinrichtung.
  • Die Fig. 1 zeigt ein Urinal 14, das an einer Gebäudewand 15 befestigt ist. Zur Spülung des Urinals 14 ist dieses an einer Wasserleitung 13 angeschlossen. Mit einem in der Leitung 13 eingebauten Spülventil 12 wird die Spülung aufgrund eines Steuersignals einer Steuereinrichtung 34 geöffnet bzw. geschlossen. Die Steuereinrichtung 34 ist beispielsweise hinter einer Abdeckung 7 in einer Nische 35 der Gebäudewand 15 untergebracht. Eine elektrische Leitung 36 verbindet eine Steuereinheit 11 der Steuereinrichtung 34 mit dem Spülventil 12.
  • Die Steuereinrichtung 34 weist eine Sendelinse 10 auf, die in einer Oeffnung 38 der Abdeckung 7 befestigt ist. Hinter dieser Sendelinse 10 ist ein Sender 6 angeordnet, der über eine Leitung 39 mit der Steuereinheit 11 verbunden ist. Der Sender 6 ist vorzugsweise eine Lichtdiode, die Infrarot-Lichtimpulse erzeugt. Vorzugsweise wird die minimale Erfassungsleistung des Senders 6 gemessen und den Relexionseigenschaften des Hintergrundes nachgeführt, wie dies in der schweizerischen Patentanmeldung Nr. 01955/93-6 näher erläutert ist. Der Energieverbrauch ist hierbei sehr klein, so dass mittels einer hier nicht gezeigten Batterie die Einrichtung etwa zwei Jahre betrieben werden kann. Die Steuereinrichtung weist zudem eine Empfangslinse 8 auf, die im Abstand zur Sendelinse 10 in einer Oeffnung 40 der Abdekkung 7 befestigt ist. Hinter der Linse 8 ist, etwas nach unten versetzt, eine Empfangsvorrichtung 37 mit einem ersten Empfänger 1 und einem zweiten Empfänger 2 angeordnet. Die Empfänger 1 und 2 sind vorzugsweise übliche Empfangsdioden, die wie in Fig. 1 gezeigt in einer zur Abdeckung 7 parallelen Ebene nebeneinander in unterschiedlichen Abständen zum Sender 6 angeordnet sind.
  • Der Sender 6 sendet gerichtete, von der Wandung 15 weggehende Signale 20 aus. Befindet sich nun ein Benutzer in einem Erfassungsbereich 31, so erzeugen die Signale 20 auf diesem einen hier nicht näher dargestellten Lichtfleck, der diffus reflektiert wird. Die Empfangslinse 8 empfängt einen Anteil 23 dieser diffus reflektierten Strahlung und bildet diese auf den zweiten Empfänger 2 ab.
  • Befindet sich der Benutzer oder ein sonstiges Tastobjekt an einem vom Sender 6 weiter entfernten Schaltpunkt 17, so wird ein Lichtfleck am Benutzer ebenfalls diffus reflektiert. Der von der Empfangslinse 8 empfangene reflektierte Strahlungsanteil wird hier jedoch im wesentlichen zu gleichen Teilen dem ersten Empfänger 1 und dem zweiten Empfänger 2 zugeführt.
  • Befindet sich nun die Bedienungsperson an einem im Hintergrund 16 und somit noch weiter vom Sender 6 entfernten Punkt, so wird die von der Empfangslinse 8 abgebildete Strahlung hauptsächlich dem ersten Empfänger 1 zugeführt.
  • Die Fig. 2 zeigt bei der Anordnung gemäss Fig. 1 mit einer Kurve S1 die Intensität y der Signale am Empfänger 1 in Abhängigkeit vom Abstand x eines Tastobjektes vom Sender 6 und mit der Kurve S2 entsprechend die Intensität der Signale am Empfänger 2. Wie ersichtlich, sind die Signale am Empfänger 1 in einem Abstand, der grösser ist als der Abstand des Schaltpunktes 17 zum Sender 6, höher als die Intensität der Signale am Empfänger 2. Ist der Abstand des Tastobjektes zum Sender 6 kürzer als der Abstand des Schaltpunktes 17, so sind umgekehrt die Signale am Empfänger 2 grösser als am Empfänger 1. Durch ein Vergleich der Intensitäten der beiden Empfänger 1 und 2 kann somit ein Tastobjekt, das sich zwischen dem Schaltpunkt 17 und der Sendelinse 10 befindet von einem Tastobjekt im Hintergrund unterschieden werden. In der Fig. 1 sind diese beiden Bereiche mit den Bezugszeichen 31 und 32 angegeben. Der Schaltpunkt 17 ist dann auch bei relativ dunklen Tastobjekten gut erkennbar, wenn die Signale der Empfänger 1 und 2 subtrahiert werden. Die Empfangsvorrichtung 37 kann auch mehr als zwei Empfänger bzw. Dioden aufweisen, wenn eine Unterteilung in weitere Bereiche gewünscht ist.
  • Bei der Ausführung gemäss den Figuren 3 und 4 ist ein dritter Empfänger 3 vorgesehen, der ebenfalls hinter der Abdekkung 7 im Abstand zur Empfangsvorrichtung angeordnet ist. Dieser Empfänger 3, der ebenfalls eine Diode sein kann, empfängt hauptsächlich Signale, die sich in einem Vordergrund 19 befinden. Mittels dieses dritten Empfängers 3 ist es möglich, Tastobjekte im Blindbereich zu erkennen. Um bei sehr hellen Objekten einen definierten Blindbereich zu erhalten, werden die Signale der Empfänger 1 und 3 addiert.
  • Die Weiterbildung gemäss Fig. 5 weist eine weitere Empfangslinse 9 auf, die im Abstand zur Sendelinse 10 in einer Oeffnung 41 der Abdeckung 7 befestigt ist. Hinter dieser weiteren Empfangslinse 9 ist ein Referenzempfänger 5 angeordnet. Befindet sich nun im Hintergrund ein Spiegel 25, der im wesentlichen rechtwinklig zur optischen Achse des Senders 6 ausgerichtet ist, so werden Signale des Senders 6 durch den Spiegel 25 zur Empfangslinse 9 reflektiert. Diese reflektierten Signale werden durch die Linse 9 am Referenzempfänger 5 abgebildet, der entsprechende Signale der Steuereinheit 11 zuführt. Da nun die Reflexionen des Spiegels 25 nicht diffus sind, empfängt die Empfangsvorrichtung 37 durch die Reflexionen des Spiegels 25 keine Signale. Ist nun ein Spiegel 26 zur Empfangsvorrichtung 37 hin geneigt, so empfängt ausschliesslich die Empfangsvorrichtung 37 Signale, jedoch nicht der Referenzempfänger 5. Befindet sich anstelle der Spiegel 25 und 26 ein diffus reflektierendes Tastobjekt, wie beispielsweise eine Person, so empfangen die Empfangsvorrichtung 37 als auch der Referenzempfänger 5 gleichzeitig Signale. Die gleichzeitige Detektierung vom reflektierten Licht in beiden Empfängern 37 und 5 kann bei dieser Ausführung somit als Bedingung für die Erkennung eines gültigen Tastobjektes verwendet werden.
  • Die Fig. 6 zeigt eine Ausführung, bei der die Empfangsvorrichtung 37 nebeneinander einen ersten Empfänger 1, einen zweiten Empfänger 2 sowie einen dritten Empfänger 3 aufweist. Die Empfänger 2 und 3 sind parallel geschaltet, um eine grössere aktive Fläche zu erhalten. Die Empfänger 1 und 2, 3 sind hingegen gegeneinander geschaltet, um eine Hintergrundausblendung ab dem Abstand 29, beispielsweise ab 45 cm zu ermöglichen. Befindet sich ein Tastobjekt im Abstand 29, so liegt der Bildpunkt auf den Empfängern 1, 2 und 3 so, dass auf den beiden gegeneinander geschalteten Empfängern gleichviel Licht auftrifft, die Differenz somit null ist. Befindet sich ein Tastobjekt in einem grösseren Abstand so ist die genannte Differenz immer negativ oder null. Befindet sich ein Tastobjekt in einem Abstand der kleiner ist als der Abstand 29, beispielsweise im Abstand 28, der beispielsweise 15 cm beträgt, so ist die genannte Differenz positiv und die Empfangsvorrichtung 37 aktiv. In diesem Fall wird somit durch die Steuereinheit 11 das Ventil 12 geöffnet. Befindet sich ein Tastobjekt in einem Abstand der kleiner ist als ein Abstand 27, beispielsweise 5 cm beträgt, so wird dieser durch den vierten Empfänger 4 ausgeblendet. Dieser Empfänger 4 ist zum Empfänger 1 parallel geschaltet. In diesem nahen Tastbereich ist somit die Differenz wiederum negativ und entsprechend die Empfangsvorrichtung 37 ausgeschaltet. Befindet sich ein Tastobjekt in diesem nahen Bereich, so bleibt beispielsweise das Spülventil 12 geschlossen. Die Wirkungsweise des Referenzempfängers 5 ist oben erläutert. Wie bereits erwähnt, ist die Anwendung der erfindungsgemässen Steuereinrichtung nicht auf die Steuerung eines Urinals oder einer sonstigen Sanitäreinrichtung beschränkt.

Claims (8)

  1. Elektronische Steuereinrichtung zur berührungslosen Steuerung einer Anlage, beispielsweise einer sanitären Anlage, insbesondere eines Urinals, mit wenigstens einem Sender (6) zur Abgabe gerichteter Lichtsignale, und einer Empfangsvorrichtung (37), die an einem Tastobjekt (16,17,18) reflektierte Signale (21,22,23) aufnimmt und einer auf die Anlage (12-14) einwirkenden Schaltung (11) zuführt, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (6) und die Empfangsvorrichtung (37) eine optische Triangulationsanordnung bilden, wobei zur Ausblendung eines Hintergrundes Reflexionen (21) aus diesem Hintergrund und aus einem vorbestimmten Erfassungsbereich empfangen werden.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangsvorrichtung (37) wenigstens einen ersten Empfänger (1) und einen zweiten Empfänger (2) aufweist, dass die beiden Empfänger (1,2) in unterschiedlichen Abständen zum Sender (6) angeordnet sind, derart, dass ein Lichtfleck auf einem im Hintergrund (32) befindlichen Tastobjekt (16) im wesentlichen auf den ersten Empfänger (1) und ein Lichtfleck auf einem in einem Empfangsbereich (31) befindlichen Tastobjekt (18) im wesentlichen auf den zweiten Empfänger (2) abgebildet wird.
  3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangsvorrichtung (37) eine Differentialdiode aufweist und ein Lichtfleck auf einem Tastobjekt mittels einer Empfangslinse (8) auf diese Differentialdiode abgebildet wird.
  4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Abstand zur Empfangsvorrichtung (37) ein Referenzempfänger (5) angeordnet ist, und dass zur Verhinderung einer Schaltung aufgrund einer Spiegelreflexion nur dann geschaltet wird, wenn die Empfangsvorrichtung (37) und der Referenzempfänger (5) gleichzeitig ein Signal empfangen.
  5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Empfänger (4) zur Erkennung eines nahen Tastbereiches vorgesehen ist.
  6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistung des Senders (6) den Reflexionseigenschaften des Tastobjektes nachgeführt wird.
  7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Differentialdiode eine erste Diode (1), eine zweite Diode (2) und eine dritte Diode (3) aufweist, dass die zweite und die dritte Diode parallel geschaltet und die dritte Diode mit den beiden anderen Dioden gegengeschaltet ist.
  8. Verfahren zur berührungslosen Steuerung einer Anlage, beispielsweise einer sanitären Anlage, insbesondere eines Urinals, mit wenigstens einem Sender (6), der gerichtete Lichtsignale (20) abgibt, und mit einer Empfangsvorrichtung (37), der an einem Tastobjekt (16-19) reflektierte Signale (21-24) aufnimmt und einer auf die Anlage einwirkenden Schaltung zuführt, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangsvorrichtung (37) gleichzeitig reflektierte Signale aus einem vorbestimmten Erfassungsbereich (31) und Signale aus einem Hintergrundbereich (32) empfängt und dass zur Ausblendung des Hintergrundbereiches (32) die Differenz beider Signale gebildet wird.
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